Супрамолекулярная химия - 9.6.3.Репликация. Саморепликация - 163 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 163)

Страница: 
163

Супрамолекулярная химия читать 9.6.3.Репликация. Саморепликация 163

Шаблонно направляемая самосборка частиц, содержащих реакционноспособные группы, дает путь, ведущий к синтезу систем, способных к копированию, передаче информации и репликации. Конденсация компонентов в пределах самособирающейся частицы даст предопределенную ковалентную структуру. Особый случай представляет собой воспроизведение самого шаблона путем саморепликации. Способные к репликации молекулы интересны как с химической, так и с биологической точки зрения ввиду их связи с происхождением жизни[9.196—9.198].Реакции в организованных средах (молекулярные слои, мезофазы, везикулы)[7.9—7.13, 7.35]вводят в эту область, и процессы молекулярного импринтинга (см. разд.7.1)показывают пример того, как может осуществляться копирование информации, необходимой для распознавания шаблона.

Шаблонно направляемая полимеризация обладает чертами процесса репликации[9.196].Если бы один из компонентов в самособирающихся лентах, таких как178или179,содержал бы реакционные группы, способные вступать в реакции конденсации друг с другом, будь то спонтанно или при использовании внешнего реагента, то образующиеся ковалентно связанные линейные молекулы были бы копией другой ленты. Это можно представить себе, например, при использовании групп распознавания (таких, как ТАП-группы на рис.46),снабженных боковыми цепями, несущими функциональные группы, способные претерпевать перекрестную полимеризацию или конденсацию; так, образование пептидных связей дало бы белковый аналог, несущий группы распознавания дляупорядоченного ансамбля [9.194]. Структуры типа178и179и процессы, в которых они бы могли служить несущим скелетом, напоминают в некоторых аспектах передачу информации и репликацию (через “негативный», комплементарный отпечаток), обнаруживаемые в биологических системах.

Саморепликацияимеет место тогда, когда молекула катализирует свое собственное образование, действуя как шаблон для своих же составных частей, которые вступают в реакцию с образованием копии шаблона. В таких системах наблюдается автокатализ. В зависимости от того, происходит ли при репликации сохранение информационной последовательности, они могут быть названы информационными или неинформационными[9.196].Проблема заключается в ингибировании продуктом, когда димер шаблона, образующийся после первого раунда конденсации, является слишком устойчивым, чтобы легко продиссоциировать при контакте с компонентами, поступающими для вступления в новый цикл.

Было создано несколько минимально возможных по размеру систем, способных к саморепликации, в которых шаблон образуется из двух компонентов. В качестве первого примера можно привести репликацию самокомплементарного или палиндромного гексануклеотидаCCGCGGиз двух тринуклеотидов—CCGиCGG—вприсутствии конденсирующего агента[9.197, 9.199].Были также использованы аналоги нуклеотидов[9.200, 9.201].Более свежие примеры:(1)возникновение амидной связи между двумя строительными блоками, селективно образующими водородные связи с шаблоном (см.184, [9.202]); (2)образование имина при конденсации “амин+альдегид»между компонентами, взаимодействующими с шаблоном через формирование ионной пары между катионом амидиния и карбоксилатанионом (см.185, [9.203]).Была также описана саморепликация олигонуклеотидов в обратных мицеллах[9.204].

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,064
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,687
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,219